Plastokinonin luokitus, kemiallinen rakenne ja toiminnot

plastoquinone (PQ) on lipid orgaaninen molekyyli, erityisesti kinoniperheen isoprenoidi. Itse asiassa se on monityydyttymätön sivuketjun johdannainen kinonista, joka osallistuu valokuvajärjestelmän II valojärjestelmään.

Se on kloroplastien tylakoidikalvossa, ja sillä on hyvin aktiivinen apolaarinen merkki molekyylitasolla. Itse asiassa nimi plastoquinone johtuu sen sijainnista korkeampien kasvien klooroplasteissa.

Fotosynteesin aikana aurinkosäteily otetaan FS-II-järjestelmään klorofylli P-680: lla ja sitten hapetetaan vapauttamalla elektroni. Tämä elektroni nousee korkeammalle energian tasolle, jonka äänestäjä hyväksyy molekyyli: plastoquinone (PQ).

Plakinquinones ovat osa sähköistä fotosynteettistä kuljetusketjua. Ne ovat eri signaalien integrointipaikka ja avainelementti RSp31: n vasteen valolle. FS-II: ta kohti on noin 10 PQ, jotka pelkistyvät ja hapetetaan fotosynteettisen laitteen toiminnallisen tilan mukaan.

Siksi elektronit siirretään kuljetusketjun läpi, jossa on useita sytokromeja, niin että ne pääsevät sitten plastosyaaniin (PC), joka siirtää elektronit FS-I: n klorofylmolekyyleihin..

indeksi

• 1 Luokitus
• 2 Kemiallinen rakenne
  • 2.1 -Synteesi
• 3 Toiminnot
  • 3.1 Valon vaihe (PS-II)
• 4 Viitteet

luokitus

Plastoquinone (C₅₅H₈₀O₂) on molekyyli, joka liittyy bentseenirenkaaseen (kinoni). Erityisesti se on sykloheksadiinin isomeeri, jolle on tunnusomaista, että se on aromaattinen yhdiste, joka on erotettu sen redoksipotentiaalista.

Kinonit ryhmitellään niiden rakenteen ja ominaisuuksien perusteella. Tässä ryhmässä bentsokinonit erilaistuvat, jotka muodostuvat hydrokinonien hapetuksesta. Tämän molekyylin isomeerit ovat orto-bentsokinoni ja varten-bentsokinoni.

Toisaalta plastoquinone on samanlainen kuin ubikinoni, koska ne kuuluvat bentsokinoniperheeseen. Tällöin molemmat toimivat elektroniseptorina kuljetusketjuissa fotosynteesin ja anaerobisen hengityksen aikana.

Se liittyy sen lipiditilaan, se luokitellaan terpeenien perheeseen. Toisin sanoen ne lipidit, jotka muodostavat kasvi- ja eläinpigmentit, jotka tarjoavat värejä soluille.

Kemiallinen rakenne

Plastoquinone muodostuu aktiivisesta renkaasta, jossa on bentseenikinonia, joka liittyy polyisoprenoidin sivuketjuun. Itse asiassa kuusikulmainen aromaattinen rengas on sitoutunut kahteen happimolekyyliin kaksoissidosten avulla hiilissä C-1 ja C-4.

Tämä elementti esittää sivuketjun ja se koostuu yhdeksästä isoprenista, jotka on liitetty toisiinsa. Niinpä se on polyterpeeni tai isoprenoidi, toisin sanoen viisi hiiliatomia sisältävä hiilivetypolymeeri isopreeni (2-metyyli-1,3-butadieeni).

Samoin se on prenyloitu molekyyli, joka helpottaa sitoutumista solukalvoihin, kuten lipidiankkurit. Tässä suhteessa hydrofobinen ryhmä on lisätty sen alkyyliketjuun (metyyliryhmä CH3 haarautunut asemassa R3 ja R4).

-biosynteesiä

Fotosynteettisen prosessin aikana plastoquinone syntetisoidaan jatkuvasti sen lyhyen elinkaaren vuoksi. Kasvisoluissa tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, että tämä molekyyli pysyy aktiivisena 15 - 30 tunnin aikana.

Plastoquinonin biosynteesi on todellakin hyvin monimutkainen prosessi, johon kuuluu jopa 35 entsyymiä. Biosynteesissä on kaksi vaihetta: ensimmäinen tapahtuu bentseenirenkaassa ja toinen sivuketjuissa.

Alkuvaihe

Alkuvaiheessa suoritetaan kinoni-bentseenirenkaan ja prenyyliketjun synteesi. Renkaan, joka on saatu tyrosiini- ja prenyyli-sivuketjuista, saadaan glyseraldehydi-3-fosfaatti ja pyruvaatti.

Polyisoprenoidiketjun koon perusteella muodostuu plasto- kinonin tyyppi.

Renkaan kondensoiva reaktio sivuketjujen kanssa

Seuraava vaihe käsittää renkaan kondensaatioreaktion sivuketjujen kanssa.

Homogentistinen happo (HGA) on bentseeni-kinonirenkaan edeltäjä, joka syntetisoidaan tyrosiinista, prosessi, joka tapahtuu tyrosiiniaminotransferaasin entsyymin katalyysin ansiosta.

Prenyyli-sivuketjut ovat puolestaan ​​peräisin metyylierytritolifosfaatti (MEP) -reitiltä. Näitä ketjuja katalysoi solansyylidifosfaattisyntaasientsyymi solaanisulfosfaatin (SPP) muodostamiseksi..

Metyylierytritolifosfaatti (MEP) muodostaa isoprenoidin biosynteesin metabolisen reitin. Molempien yhdisteiden muodostumisen jälkeen tapahtuu homogeeni-hapon kondensoituminen solansiilidifosfaatin ketjun kanssa, reaktio, jota katalysoi entsyymi homogentistato solanesil-transferasa (HST).

2-dimetyyli-plastoquinone

Lopuksi syntyy yhdiste, jota kutsutaan 2-dimetyyli-plasto- kinoniksi, joka myöhemmin metyyli-transferaasin entsyymin kanssa mahdollistaa lopullisen tuotteen saamisen: plasto- kinoni.

tehtävät

Plastokinonit puuttuvat fotosynteesiin, prosessiin, joka tapahtuu, kun energiaa auringonvalolta syntyy, mikä johtaa orgaanisessa aineessa, joka on runsaasti energiaa epäorgaanisen substraatin transformaatiosta..

Valon vaihe (PS-II)

Plastoquinonin toiminta liittyy fotosynteettisen prosessin vaalifaasiin (PS-II). Elektronien siirtämiseen osallistuvia plasto- kinonimolekyylejä kutsutaan QA: ksi ja QB: ksi.

Tässä suhteessa valokuvajärjestelmä II (PS-II) on kompleksi, jota kutsutaan vesi-plasto-kinonioksido-reduktaasiksi, jossa suoritetaan kaksi perusprosessia. Veden hapetus katalysoidaan entsymaattisesti ja tapahtuu plasto- kinonin pelkistyminen. Tässä aktiivisuudessa absorboidaan fotoneja, joiden aallonpituus on 680 nm.

Molekyylit QA ja QB eroavat toisistaan ​​sen mukaan, miten ne siirtävät elektroneja ja siirtonopeuden. Lisäksi fotosysteemin II sitoutumis- (sitoutumiskohta) tyypille. Sanotaan, että QA on kiinteä plastoquinone ja QB on liikkuva plasto- kinoni.

Loppujen lopuksi Q A on fotosysteemiin II kiinnittyvä alue, joka hyväksyy nämä kaksi elektronia ajanvaihtelussa välillä 200 - 600 meitä. Sitä vastoin Q B: llä on kyky liittyä ja erottaa fotojärjestelmä II, hyväksyä ja siirtää elektroneja sytokromi.

Molekyylitasolla, kun QB vähenee, se vaihdetaan toiseen vapaan plasto- kinoniryhmän joukkoon tylakoidikalvon sisällä. QA: n ja QB: n välillä on ei-ioninen Fe (Fe) -atom⁺²), joka osallistuu niiden väliseen sähköiseen kuljetukseen.

Yhteenvetona voidaan todeta, että QB vuorovaikuttaa reaktiokeskuksen aminohappotähteiden kanssa. Tällä tavalla QA ja QB hankkivat suuren eron redox-potentioissa.

Lisäksi, koska QB on heikosti sitoutunut kalvoon, se voidaan helposti erottaa vähentämällä se QH 2: een. Tässä tilassa se pystyy siirtämään QA: sta vastaanotettuja korkean energian elektroneja sytokromi-bc1-kompleksiin 8.

viittaukset

1. González, Carlos (2015) Fotosynteesi. Haettu osoitteesta botanica.cnba.uba.ar
2. Pérez-Urria Carril, Elena (2009) Fotosynteesi: perusnäkökohdat. Reduca (biologia). Kasvien fysiologian sarja. 2 (3): 1-47. ISSN: 1989-3620
3. Petrillo, Ezequiel (2011) Kasvien vaihtoehtoisen silmukan säätely. Valon vaikutukset retrograde-signaaleilla ja proteiini-metyylitransferaasi PRMT5: llä.
4. Sotelo Ailin (2014) Fotosynteesi. Tarkka, luonnontieteellinen ja maanmittaustieteiden tiedekunta. Kasvifysiologian osasto (opinto-opas).